本文關鍵詞：生物素對實驗大鼠血糖調節(jié)的影響

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【摘要】：目的生物素作為人體必需的維生素是體內四種羧化酶的輔酶,與糖脂代謝密切相關。由于人體可以通過腸內細菌合成產(chǎn)生生物素,因此除非存在先天性基因缺陷,生物素缺乏在人群中非常少見,因此有關生物素的研究相對較少,一度成為“被遺忘”的維生素。但是近年來隨著生物技術和研究深度的增加,研究者發(fā)現(xiàn)生物素可以通過組蛋白生物素化參與多個基因表達及其下游事件調節(jié),并有助于血糖調節(jié)；并且有研究支持大劑量生物素和吡啶甲酸鉻聯(lián)合應用能顯著降低糖尿病患者血糖水平。但是對于生物素調節(jié)血糖抑或血脂的單獨作用尚存在一定爭議,因此本研究希望通過觀察血糖異常不同狀況下生物素對大鼠血糖調節(jié)作用及其可能機制。方法本研究分兩個階段觀察生物素對血糖調節(jié)的作用及可能機制。第一階段：生物素對高脂高糖(HFS)飼料誘導大鼠糖耐量受損的影響110只體重150±10g的Wistar大鼠按照初始體重和血糖隨機分為6組,分別為正常對照組(Control)、模型組(Model)、吡啶甲酸鉻組(CrP)(0.2mg/kg. BW)、生物素低(BL)、中(BM)、高(BH)劑量組。正常對照組給予普通維持飼料,其余各組給予高脂高糖飼料(HFS)喂養(yǎng)。喂養(yǎng)期間CrP組按每日0.2mg/kg. BW灌胃吡啶甲酸鉻溶液作為陽性對照組,生物素3個劑量組分別按照每日0.6mg/kg. BW,3. Omg/kg. BW,6. Omg/kg. BW灌胃生物素溶液,正常對照組和模型組分別給與等量飲用水進行灌胃。每鼠每日灌胃兩次,每次灌胃體積為10ml/kg. BW。HFS喂養(yǎng)第8w和12w進行OGTT實驗,計算血糖應答曲線下面積(AUC),同時測定空腹血清總膽固醇(TC)和甘油三酯(TG)水平。第二階段：生物素對2型糖尿病模型大鼠血糖調節(jié)的影響實驗第13周,HFS喂養(yǎng)各組大鼠注射小劑量鏈脲霉素(STZ) (25mg/kg. BW)制造糖尿病大鼠模型,并暫停生物素和吡啶甲酸鉻灌胃。密切觀察大鼠進食、體重變化,待造模后1w大鼠基本狀況穩(wěn)定后恢復灌胃處理。分別于造模第3 w、10 w(即總實驗16w、23w)進行OGTT實驗,測量空腹血糖和餐后2h血糖,及血清生物素水平。造模后12w(即總實驗25w)結束實驗,空腹過夜條件下戊巴比妥鈉麻醉后腹主動脈取血、處死。分離血清測定血糖、胰島素、TC、TG:剝離動物肝臟、腎臟、心臟和胰腺稱重,進行大體觀察；取肝臟、肌肉、腎、胰腺和脾臟組織樣品迅速置于液氮冷凍并-80℃保存,用于病理染色檢測、肝/肌糖原含量測定、胰腺組織免疫組化和β細胞計數(shù),采用RT-PCR方法測定肝臟組織PI3K、GuK、UCP1、UCP2,肌肉組織IR、GLUT4、Fox01、PPARγ、PCC、Fasn等基因的mRNA表達量。結果給予HFS飼料喂養(yǎng)后,大鼠呈現(xiàn)明顯的體重升高,從6w開始模型組體重和正常對照組相比P0.05；8w開始模型組大鼠餐后30min、60min血糖值以及AUC值明顯高于正常對照組(P0.05),12w時餐后2h血糖也明顯升高(和正常對照組相比P0.05)。和模型組相比,生物素干預8w時血糖峰值有所下降,12w時生物素中劑量組大鼠血糖AUC明顯降低(P0.05),高劑量組大鼠餐后2h血糖明顯降低(P0.05)。注射STZ造模后,模型組大鼠出現(xiàn)明顯多飲、多尿、體重下降等糖尿病癥狀、嚴重的脂肪肝及肝功指標異常升高、胰島β細胞數(shù)量下降、(和正常對照組相比,P0.05)。與模型組相比,生物素高劑量組大鼠餐后30min血糖值和血糖AUC明顯下降；各劑量組谷草轉氨酶、谷丙轉氨酶、堿性磷酸酶水平明顯得到改善；病理染色顯示,生物素中、高劑量組明顯減輕肝臟脂肪變性,增加胰島β細胞數(shù)量；生物素中、高劑量組上調GLUT4、Pccb,高劑量組上調糖代謝關鍵酶GcK、 PPARγ等基因表達,并對下調PCK1有影響(和模型組相比,P0.05)。結論 生物素能一定程度上緩解由高脂高糖飼料喂養(yǎng)造成的實驗大鼠糖耐量受損,并部分改善由化學損失造成的糖尿病的發(fā)生發(fā)展；3mg/kg.BW以上劑量的生物素可有效改善糖尿病大鼠肌糖原動員、保護胰腺組織并維持胰島β細胞數(shù)量、并且對肝臟有一定的保護作用。生物素對大鼠血糖的調節(jié)可能通過改善PI3K/AKT信號傳導通路中胰島素敏感性,促進糖原合成,減少糖異生等作用機制。
【關鍵詞】：生物素 胰島素抵抗 2型糖尿病 餐后血糖 血糖AUC 肌糖原 糖代謝關鍵酶 PI3K/AKT信號通路基因
【學位授予單位】：中國疾病預防控制中心
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：R151
【目錄】：

• 英文縮略詞表7-8
• 摘要8-10
• Abstract10-13
• 前言13-15
• 1 生物素及其主要生理功能13
• 2 生物素調節(jié)血糖的研究進展13-14
• 3 存在問題14
• 4 研究目標14-15
• 第一部分 材料和方法15-25
• 1 材料15-17
• 1.1 實驗動物15
• 1.2 實驗飼料15
• 1.3 主要儀器和試劑15-17
• 2 方法17-25
• 2.1 分組17-18
• 2.2 實驗過程18-20
• 2.3 檢測指標及分析方法20-24
• 2.4 統(tǒng)計分析24-25
• 第二部分 結果25-49
• 一、生物素對HFS飼料誘導大鼠糖耐量受損的影響25-29
• 1.1 大鼠一般狀況25-26
• 1.2 生物素對糖耐量受損大鼠血糖的影響26-28
• 1.3 生物素對糖耐量受損大鼠血脂的影響28-29
• 二、生物素對糖尿病模型大鼠血糖調節(jié)的影響29-49
• 2.1 各組大鼠的存活情況和進食量29-30
• 2.2 生物素對糖尿病模型大鼠體重的影響30-31
• 2.3 各組大鼠血清生物素含量值31-32
• 2.4 生物素對糖尿病模型大鼠血糖、胰島素、肝/肌糖原的影響32-34
• 2.5 生物素對糖尿病模型大鼠血脂的影響34-35
• 2.6 各組大鼠心、肝、腎的臟體比及大體病理學變化35-42
• 2.7 生物素對糖尿病模型大鼠與血糖調節(jié)相關的基因的影響42-49
• 第三部分 討論49-53
• 1. 生物素調節(jié)血糖效果評價49-51
• 2. 生物素調節(jié)血糖有效劑量推測51-52
• 3. 生物素調節(jié)血糖作用機制52-53
• 全文總結53-54
• 本研究的創(chuàng)新之處54-55
• 參考文獻55-58
• 附錄1 論著58-67
• 附錄2 個人簡歷67-68
• 致謝68

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本文編號：1132972